摘要：为开发高性能含碳浇注料,首先以Si粉和鳞片石墨为原料,采用熔盐隔离法,经1350℃保温3 h制备了SiC包覆石墨;然后以板状刚玉颗粒、白刚玉粉、电熔镁砂粉、氧化铝微粉、Secar 71水泥、SiO_(2)微粉等为主要原料,分别将鳞片石墨和SiC包覆石墨引入其中,经1100、1600℃埋碳热处理后制备了Al_(2)O_(3)-MgO浇注料空白试样以及Al_(2)O_(3)-MgO-C浇注料试样,研究了石墨类型对浇注料性能的影响。结果表明:1)与未添加石墨的Al_(2)O_(3)-MgO浇注料试样相比,加入鳞片石墨的浇注料试样成型所需加水量显著增加,常温抗折强度明显降低,显气孔率明显升高,但抗热震性和抗渣性有所改善;加入SiC包覆石墨的浇注料试样加水量略有增加,常温抗折强度有所降低,显气孔率略有增加,高温强度、抗热震性和抗渣性改善。2)随着热处理温度的升高,试样的常温强度、加热永久线变化率均明显增加。3)当加入5%(w)SiC包覆石墨,热处理温度为1600℃时,试样综合性能最佳,其常温抗折强度为16.9 MPa,显气孔率为16.0%,高温抗折强度为2.0 MPa,抗热震性和抗侵蚀性能良好。

摘要：超高温多孔陶瓷既有超高温陶瓷耐高温、抗氧化/烧蚀、无固态相变的优异特性,又有多孔陶瓷体积密度小、导热系数低的优点,有望成为极端环境下高温隔热、高温腐蚀性气体过滤及高温太阳能吸收等应用的候选材料。按成孔原理的不同,超高温多孔陶瓷的制备方法有部分烧结法、模板复制法、牺牲模板法、冷冻浇注法、直接发泡法和溶胶⁃凝胶法。用部分烧结法制得的超高温多孔陶瓷力学性能优异,但气孔率低且孔结构难以控制;模板复制法制得的陶瓷材料气孔率高,但其气孔结构取决于模板的气孔结构,可设计性较差;牺牲模板法制得的陶瓷材料气孔大小和形貌可控,但气孔分布均匀性差;冷冻浇注法具有高效、低成本等优点,制得的陶瓷材料气孔率高,但用有机溶剂为冷冻介质时,对环境有危害;直接发泡法制得的陶瓷材料气孔率高,孔结构缺陷少,但发泡过程难以控制,对工艺要求较高;溶胶⁃凝胶法制备的陶瓷材料气孔率高,导热系数低,但强度低,且制备成本较高。本文介绍了超高温多孔陶瓷材料的制备方法、性能及应用前景,总结了超高温多孔陶瓷制备方法的优缺点,分析了超高温多孔陶瓷材料面临的问题并展望其前景,以期为制备超高温多孔陶瓷材料提供参考。

摘要：为提高弥散型透气砖的抗侵蚀性,以电熔白刚玉颗粒及细粉、α-Al_(2)O_(3)微粉、Cr_(2)O_(3)微粉、广西黏土、锆英石粉等为主要原料,固定电熔白刚玉颗粒与细粉的质量比为85∶15,分别加入0、1%、2%和3%(w)的锆英石粉等量替代白刚玉细粉,通过颗粒堆积造孔法经1650℃保温3 h制备了刚玉质多孔材料,探究锆英石粉的引入对多孔材料性能及显微结构的影响。结果表明:加入锆英石后,多孔材料的透气度增加,常温强度和高温强度明显增大,烧后膨胀率降低;当锆英石的加入量为2%(w)时,试样的线变化率最小,透气度最大,综合性能较优。

摘要：设计β-SiAlON的z值为3,以68%的生矾土（粒度≤0.074 mm,烧后Al2O3含量约68%）、13%的硅粉（粒度≤0.021 mm）和19%的炭黑（粒度≤5 μm）为原料混合均匀后,装入坩埚中,在氮化炉中分别于1100 ℃、1200 ℃、1300 ℃、1350 ℃、1400 ℃、1450 ℃、1500 ℃和1550 ℃氮化处理6 h后,测氮化后试样的质量变化率,并借助XRD、SEM及EDS等手段,同时研究了C-Si复合还原氮化合成矾土基β-SiAlON的反应过程.研究结果表明：（1）采用C-Si复合还原氮化的试样,在1100～1200 ℃时主要是Si与氮气和SiO2反应生成的Si2N2O;1300～1400 ℃时,C开始参与还原氮化反应,体系中开始有β-SiAlON生成;1450～1550 ℃时,β-SiAlON量逐渐增多,1500 ℃达到最大值.（2）与单一采用C、Si的试样相比,采用C-Si复合还原氮化的试样生成的β-SiAlON含量相对高,结晶形貌相对较好.

摘要：以高铝矾土碎矿（w（Al2O3）为75%～84%）和煤矸石（w（Al2O3）约45%）为原料,按矾土基莫来石合成料的设计成分要求（w（Al2O3）为68%～72%）进行配比,于1500～1700 ℃分别保温3 h煅烧合成了矾土基莫来石,并分别研究了助烧剂CeO2和MgO单独加入,CeO2＋MgO复合加入,复合加入时CeO2与MgO的比例以及复合加入量对矾土基莫来石合成料烧结性能的影响.结果表明：加入CeO2＋MgO复合助烧剂比单独加入CeO2或MgO的促烧结效果要好,当CeO2＋MgO外加量为0.75%,CeO2与MgO质量比为1/1时,可使试样的烧结温度降至1600 ℃（不加助烧剂的为1700 ℃）,得到显气孔率0.9%,体积密度为2.84 g·cm^-3,荷重软化开始温度为1570 ℃的合成莫来石;显微结构分析表明,此合成料荷重软化温度较高的原因是发育良好的柱状莫来石构成了交错连锁的网络结构,同时TiO2大部分固溶在莫来石晶体中.

摘要：综述了金属氧化物、稀土氧化物以及复合添加剂对镁铝尖晶石(MA)和方镁石-镁铝尖晶石(MgO-MA)材料性能的影响及其作用机理。引入的添加剂在一定温度下能与镁铝尖晶石形成固溶体,或可提高镁铝尖晶石晶体空位浓度,活化晶格,或与材料中某些杂质反应生成低熔点物相,促进了试样的烧结,从而使常温力学性能提高。有些添加剂的引入还能与材料中某些物质发生反应生成高熔点相,堵塞气孔,阻挡了熔渣的渗透,增加材料抗侵蚀性能等。本文期望能为从事MA与MgO-MA材料性能、结构设计以及合理选择添加剂提供理论基础。

摘要：热力学和热力学参数状态图在材料的合成和设计中起着重要的理论指导作用。文中对其基础理论知识进行了概述,重点讲述了它们在确定碳热还原氮化法合成O’SiAlON粉及热压烧结合成βSiAlON-15R复相材料的工艺条件和温度制度中的应用,并对其应用前景进行了展望。

摘要：以工业Al(OH)3为起始原料,以α-Al2O3纳米粉为晶种,以KBr作为矿化剂,采用水热法制备了α-Al2O3粉体,利用正交设计法研究了水热反应体系的固含量和pH值、α-Al2O3纳米粉加入量、KBr浓度、填充度以及反应温度和保温时间等工艺因素对合成产物中α-Al2O3含量的影响,试验得出并验证了最优方案,分析了采用最优方案合成产物的显微结构。结果表明:1)各因素对α-Al2O3产率的影响程度从大到小的顺序为:水热温度、纳米α-Al2O3加入量、KBr浓度、固含量、pH值、保温时间、填充度,且随水热温度的升高、纳米α-Al2O3加入量的增加以及pH值的降低,α-Al2O3产率逐渐增加;2)最优方案为:固含量5%,水热温度390℃,纳米α-Al2O3加入量5%,pH值5,保温时间4 h,填充度30%,KBr浓度1.0 mol·L-1;3)采用最优方案合成出的产物中α-Al2O3含量达100%,并且α-Al2O3晶体发育比较完善,呈六棱柱状。

摘要：以板状刚玉为骨料,以电熔白刚玉粉、Si粉、Al粉和α-Al_(2)O_(3)微粉为基质料,经1500℃保温3 h氮化烧成制备SiAlON结合刚玉材料,并通过调整Si粉和Al粉的加入量设计了β-SiAlON理论生成量(w)分别为10%、20%和30%的三种试样。采用XRD分析试样的物相组成,检测试样的致密度、强度、抗氧化性、抗热震性、抗渣侵蚀性和抗脱硫剂侵蚀性。结果表明:1)所制备的SiAlON结合刚玉材料由刚玉和β-SiAlON组成,其β-SiAlON含量与设计生成量基本吻合。2)随着β-SiAlON含量的增加,SiAlON结合刚玉材料的显气孔率逐渐减小,高温抗折强度、抗氧化性、抗热震性、抗渣侵蚀性和抗脱硫剂侵蚀性均明显提高。

摘要：为了制备具有良好性能的MgAlON-MgAl_2O_4复合材料以替代含铬耐火材料,以电熔镁铝尖晶石(粒度1~3、≤1和≤0.074 mm)、活性α-Al_2O_3粉(2~5μm)、Al粉(≤0.074 mm)、Mg O粉(≤0.044 mm)为原料,采用原位生成MgAlON的方法制备了MgAlON-MgAl_2O_4复合材料。通过调整配料中α-Al_2O_3粉+Al粉+Mg O混合粉(三者的质量比固定为76∶12∶12)的加入量(在整个固态配料中的质量分数分别为15%、20%、25%和30%)来调整MgAlON的设计生成量,研究了MgAlON设计生成量对MgAlON-MgAl_2O_4复合材料致密度、常温强度、物相组成和显微结构等的影响。结果表明:1)随着α-Al_2O_3-Al-Mg O混合粉加入量的增加,复合材料中MgAlON相生成量增多;但当α-Al_2O_3+Al+Mg O混合粉加入量达到30%(w)时,复合材料中有副产物Al4O4C生成。2)随着α-Al_2O_3+Al+Mg O混合粉加入量从15%(w)增加到25%(w),复合材料中MgAlON晶粒发育程度逐渐变好,与MgAl_2O_4颗粒的结合也逐渐紧密;但当α-Al_2O_3+Al+Mg O混合粉加入量达到30%(w)时,复合材料基质中有明显微气孔出现,致密性和均匀性变差。3)随着α-Al_2O_3+Al+Mg O混合粉加入量的增加,复合材料的烧后体积密度和显气孔率变化不大,常温耐压强度和常温抗折强度变化明显,烧成线变化率由微收缩变为微膨胀。4)综合考虑,α-Al_2O_3+Al+Mg O混合粉加入量为25%(w)的试样的性能最佳。